KR100551048B1

KR100551048B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 및 그의 감마 보정장치

Info

Publication number: KR100551048B1
Application number: KR1020030075941A
Authority: KR
Inventors: 이수진
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 2003-10-29
Filing date: 2003-10-29
Publication date: 2006-02-09
Also published as: KR20050041039A

Abstract

본 발명은 플라즈마 표시 패널 및 그의 감마 보정장치에 관한 것으로, R, G, B 보정비 및 영상 역감마 커브를 저장하여 놓고, 영상신호를 입력받아 상기 R, G, B 보정비를 각각 곱하고 나서, 보정비가 곱해진 데이터를 상기 영상 역감마 커브에 따라 곱셈/나눗셈 연산을 하여 보정 데이터를 출력한다. 이렇게 종래의 룩업 테이블 방식을 사용하지 않고, 감마 보정 데이터를 내부에서 직접 연산하여 생성함으로써 메모리의 용량을 줄일 수 있게 된다.

PDP, 전극, 방전, 감마보정, 영상감마, 패널감마

Description

플라즈마 디스플레이 패널 및 그의 감마 보정장치{PLASMA DISPLAY PANEL AND GAMMA CORRECTION DEVICE THEREOF}

도1은 AC형 플라즈마 표시 패널의 일부 사시도이다.

도2는 플라즈마 디스플레이 패널의 3전극 면방전 구조를 나타낸 것이다.

도3은 이 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 패널의 구성도이다.

도4은 도3의 제어부의 상세도이다.

도5는 도3의 감마 보정부의 제1 실시예이다.

도6은 제1 실시예의 영상 역감마커브이다.

도7은 도3의 감마 보정부의 제2 실시예이다.

도8은 제2 실시예의 영상 역감마커브이다.

도9는 도3의 감마 보정부의 제3 실시예이다.

도10은 제3 실시예의 영상 역감마커브이다.

도11은 도3의 감마 보정부의 제4 실시예이다.

도12는 제4 실시예의 영상 역감마커브이다.

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel, PDP)에 관한 것으로, 특히 플라즈마 표시 패널의 감마 보정장치에 관한 것이다.

최근 액정표시장치(liquid crystal display; LCD), 전계 방출 표시장치(field emission display; FED), PDP 등의 평면 표시 장치가 활발히 개발되고 있다. 이들 평면 표시 장치 중에서 PDP는 다른 평면 표시 장치에 비해 휘도 및 발광효율이 높으며 시야각이 넓다는 장점이 있다. 따라서, PDP가 40인치 이상의 대형 표시 장치에서 종래의 CRT(cathode ray tube)를 대체할 표시 장치로서 각광받고 있다.

PDP는 기체 방전에 의해 생성된 플라즈마를 이용하여 문자 또는 영상을 표시하는 평면 표시 장치로서, 그 크기에 따라 수십에서 수백 만개 이상의 픽셀(pixel)이 매트릭스(matrix)형태로 배열되어 있다. 이러한 PDP는 인가되는 구동 전압 파형의 형태와 방전 셀의 구조에 따라 직류형(DC형)과 교류형(AC형)으로 구분된다.

직류형 PDP는 전극이 방전 공간에 그대로 노출되어 있어서 전압이 인가되는 동안 전류가 방전공간에 그대로 흐르게 되며, 이를 위해 전류제한을 위한 저항을 만들어 주어야 하는 단점이 있다. 반면 교류형 PDP에서는 전극을 유전체층이 덮고 있어 자연스러운 캐패시턴스 성분의 형성으로 전류가 제한되며 방전시 이온의 충격으로부터 전극이 보호되므로 직류형에 비해 수명이 길다는 장점이 있다.

도 1은 AC형 플라즈마 표시 패널의 일부 사시도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 제1 기판(1) 위에는 유전체층(2) 및 보호막(3)으로 덮인 주사전극(4)과 유지전극(5)이 쌍을 이루어 평행하게 설치된다. 제2 기판(6) 위에는 절연체층(7)으로 덮인 복수의 어드레스전극(8)이 설치된다. 어드레스전극(8)들 사이에 있는 절연체층(7) 위에는 어드레스 전극(8)과 평행하게 격벽(9)이 형성되어 있다. 또한, 절연체층(7)의 표면 및 격벽(9)의 양측면에 형광체(10)가 형성되어 있다. 제1 기판(1)과 제2 기판(6)은 주사전극(4)과 어드레스전극(8) 및 유지전극(5)과 어드레스전극(8)이 직교하도록 방전공간(11)을 사이에 두고 대향하여 배치되어 있다. 어드레스전극(8)과, 쌍을 이루는 주사전극(4)과 유지전극(5)과의 교차부에 있는 방전공간이 방전셀(12)을 형성한다.

도2를 참조하면, 격벽으로 형성된 방전 공간 안에 나란히 형성된 주사전극과 유지전극과 마주보며 교차하여 어드레스 전극이 설치된다. 이 구조는 어드레스 전극과 주사전극사이에서 화소를 선택하기 위하여 벽전하를 생성시키는 방전이 일어나고 그 후 주사전극과 유지전극 사이에서 화상표시를 하기 위한 방전이 일정시간 반복되어 일어나게 된다.

여기서, 벽 전하란 각 전극에 가깝게 방전 셀의 벽(예를 들어, 유전체층)에 형성되어 전극에 축적되는 전하를 말한다. 이러한 벽 전하는 실제로 전극 자체에 접촉되지는 않지만, 여기서는 벽 전하가 전극에 "형성됨", "축적됨" 또는 "쌓임"과 같이 설명된다. 또한, 벽 전압은 벽 전하에 의해서 방전 셀의 벽에 형성되는 전위차를 말한다.

격벽은 방전공간을 형성하는 기능과 함께 방전 시 발생한 광을 차단하여 인근 화소의 오동작(cross talk)을 방지하는 역할을 한다. 이러한 단위구조를 하나 의 기판 위에 매트릭스(matrix) 형상으로 복수개 형성하고, 각 단위구조에 형광물질을 도포하여 하나의 화소를 구성하고 이 화소들이 모여서 하나의 플라즈마 표시 패널이 된다. 현재 상용화되고 있는 플라즈마 표시 패널은 각 화소 안에서 방전을 일으키고 방전에 의해 발생한 자외선이 화소 내벽에 도포되어 있는 형광물질을 여기시켜 원하는 색을 구현하게 된다.

이러한 플라즈마 표시 패널에서는 감마 보정이 필요하다.

감마 보정은 입력 신호에 따라 형광체 R G B 신호비를 구하여 패널의 특성을 보정하여 입력 신호별 동일한 백색을 표현하게 하는 패널 감마 보정과 영상 및 인간 시각의 비선형성을 보정한 영상 감마 보정을 포함한다.

기존에는 입력되는 영상신호에 대해 각각의 출력 데이터가 룩업테이블 형태로 저장되어 있었다, 즉, 패널 감마와 영상 감마 보정되어 생성된 입력 신호별 출력 데이터가 룩업 테이블 형태로 구성되어 외부 메모리에 저장되어 있었다.

따라서, 감마 보정시에 현재의 입력 신호에 대응하는 출력 데이터를 룩업 테이블에서 읽어 오는 동작으로 감마 보정을 실시하였다.

그러나, 이러한 감마 테이블은 입력 영상 신호의 ＲＧＢ비를 보정한 보정치 계조로 생성되며 "Look-Up Table"형태의 저장방식을 사용하므로, Red, Green, Blue로 형광체별 감마 테이블이 필요하며, 입력 영상 신호의 계조 수가 클 수록 감마 테이블의 크기가 커져 메모리가 많이 필요한 단점이 있다.

입력이 256계조의 Red Gamma Table 1개를 표현하기 위해서 256(입력 계조) X Gamma Data Bit(16bit)를 사용하며, 256 X 8 bit = 1 Page라고 한다면, 256K용량의 외부 메모리의 경우 128 Page를 저장하게 된다.

R G B 감마 테이블을 만드는 데 2 Page X 3 = 6 Page가 필요하고, 부하 및 유지펄스 개수별 색좌표 보정을 하는 알고리즘을 적용하면 R G B 별로 5개의 테이블을 사용하게 되어 6 Page X 5 = 30 Page를 사용, 총 외부 메모리의 약 1/4 용량을 차지하게 된다.

또한, 입력 영상에 따라 다른 감마 커브(Gamma Curve)를 적용하여 동영상에서의 콘트라스트(Contrast)를 높이는 방법인 다이내믹 감마커브(Dynamic Gamma Curve)방식을 적용할 때, 이를 구현하기 위해서는 6 Page X 32 = 512 Page의 용량이 필요하다.

이와같이, 다이내믹 감마 커브 방식은 외부와 내부에 필요로 하는 메모리 용량이 많아 다이내믹 감마를 위한 새로운 FPGA와 큰 용량의 메모리를 추가하는 방식을 적용하고 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 룩업 테이블 방식을 사용하지 않고, 감마 보정 데이터를 내부에서 직접 연산하여 생성함으로써 메모리의 용량을 줄이는 플라즈마 표시 패널 및 그의 감마 보정 장치 및 보정 방법을 제공하는 것이다.

이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 하나의 특징에 따른 플라즈마 표시 패널의 감마 보정 장치는,

R, G, B 보정비 및 영상 역감마 커브를 저장하는 메모리;

영상신호를 입력받아 상기 R, G, B 보정비를 각각 곱하여 출력하는 곱셈기;

상기 곱셈기의 출력을 상기 영상 역감마 커브에 따라 곱셈/나눗셈 연산을 하여 보정 데이터를 출력하는 곱셈기/나눗셈기를 포함한다.

이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 특징에 따른 플라즈마 표시 패널의 감마 보정 장치는,

입력신호의 계조를 판단하는 입력신호 판단부

일정계조에 대한 계조별 R, G, B 보정비 및 영상 역감마 커브를 저장하는 메모리;

입력계조에 대해 보간연산을 하여 보정비를 계산하는 보간 연산부;

계산된 보정비를 입력된 영상신호에 각각 곱하여 출력하는 곱셈기;

이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 특징에 따른 플라즈마 표시 패널의 감마 보정 장치는,

입력신호의 계조를 판단하는 입력신호 판단부;

계조 및 부하별 R, G, B 보정비 및 영상 역감마 커브를 저장하는 메모리;

입력 영상신호의 부하정보를 입력받아 부하를 판단하는 부하 판단부;

입력계조 및 부하에 대해 보간연산을 하여 보정비를 계산하는 보간 연산부;

상기 곱셈기의 출력을 입력받고, 입력 부하에 따른 R, G, B 보정비를 선형보 간을 이용하여 연산하고 보정 데이터를 출력하는 부하 및 유지펄스개수별 연산부;

상기 부하 및 유지펄스개수별 연산부(217)의 출력 데이터를 영상 역감마 커브에 따라 곱셈/나눗셈 연산을 하여 보정 데이터를 출력하는 곱셈기/나눗셈기를 포함한다.

입력신호의 계조를 판단하는 입력신호 판단부;

입력계조 및 부하에 대해 보간연산을 하여 보정비를 계산하는 제1 보간 연산부;

상기 곱셈기의 출력을 입력받고, 입력 부하에 따른 R, G, B 보정비를 선형보간을 이용하여 연산하고 보정 데이터를 출력하는 부하 및 유지펄스개수별 연산부;

현재의 부하에 맞는 영상 감마 커브를 선택을 하는 부하별 영상 커브 판단부;

부하별 입력 계조 데이터에 따른 출력 데이터를 상기 메모리에서 읽어 보간 연산을 하여 감마 보정 데이터를 출력하는 제2 보간 연산부;

상기 부하 및 유지펄스개수별 연산부 및 제2 보간 연산부의 출력 데이터를 영상 역감마 커브에 따라 곱셈/나눗셈 연산을 하여 보정 데이터를 출력하는 곱셈기/나눗셈기를 포함한다

이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 하나의 특징에 따른 플라즈마 표시 패널은,

외부에서 입력되는 영상 데이터를 입력받아 데이터를 표시하는 플라즈마 표시 패널로서,

다수의 어드레스 전극과, 서로 쌍을 이루며 상기 어드레스 전극과 교차하는 다수의 주사전극과 유지전극을 포함하는 플라즈마 패널;

R, G, B 보정비 및 영상 역감마 커브를 내부에 저장하여두고, 상기 영상 데이터가 입력되면, 상기 R, G, B 보정비 및 영상 역감마 커브에 따라 감마 보정을 하고 주사전극 구동신호, 유지전극 구동신호 및 어드레스 전극 구동신호를 생성하여 출력하는 제어부;

상기 어드레스 전극 구동신호에 대응하는 전압을 상기 어드레스 전극에 인가하는 어드레스 데이터 구동부;

상기 유지 전극 구동신호에 대응하는 전압을 상기 유지전극에 인가하는 유지전극 구동부;

상기 주사전극 구동신호에 대응하는 전압을 주사전극에 전압을 인가하는 주사전극 구동부를 포함한다.

이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 하나의 특징에 따른 플라즈마 표시 패널의 감마 보정방법은,

R, G, B 보정비 및 영상 역감마 커브를 저장하는 단계;

영상신호를 입력받아 상기 R, G, B 보정비를 각각 곱하여 출력하는 단계;

보정비가 곱해진 데이터에를 상기 영상 역감마 커브에 따라 곱셈/나눗셈 연산을 하여 보정 데이터를 출력하는 단계를 포함한다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 구성요소를 사이에 두고 연결되어 있는 경우도 포함한다.

이제 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 패널 및 그의 감마 보정장치 및 보정방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.

도3을 참조하면, 이 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 패널은, 플라즈마 패널(100), 제어부(200), 어드레스 전극 구동부(300), 주사 전극 구동부(이하 'Y 전극 구동부'라 함)(400), 유지 전극 구동부(이하 'X 전극 구동부'라 함)(500)를 포함한다.

플라즈마 패널(100)은 열 방향으로 배열되어 있는 복수의 어드레스 전극(A1- Am), 그리고 행 방향으로 배열되어 있는 복수의 유지 전극(이하 'X 전극'이라 함)(X1-Xn) 및 주사 전극(이하 'Y 전극'이라 함)(Y1-Yn)을 포함한다. X 전극(X1-Xn)은 각 Y 전극(Y1-Yn)에 대응해서 형성되며, 일반적으로 그 일단이 서로 공통으로 연결되어 있다. 그리고 플라즈마 패널(100)은 X 및 Y 전극(X1-Xn, Y1-Yn)이 배열된 유리 기판(도시하지 않음)과 어드레스 전극(A1-Am)이 배열된 유리 기판(도시하지 않음)으로 이루어진다. 두 유리 기판은 Y 전극(Y1-Yn)과 어드레스 전극(A1-Am) 및 X 전극(X1-Xn)과 어드레스 전극(A1-Am)이 각각 직교하도록 방전 공간을 사이에 두고 대향하여 배치된다. 이때, 어드레스 전극(A1-Am)과 X 및 Y 전극(X1-Xn, Y1-Yn)의 교차부에 있는 방전 공간이 방전 셀을 형성한다.

제어부(200)는 R, G, B 보정비 및 영상 역감마 커브를 내부에 저장하여두고, 상기 영상 데이터가 입력되면, 상기 R, G, B 보정비 및 영상 역감마 커브에 따라 감마 보정을 하고, 어드레스 구동신호, X 전극 구동신호 및 Y 전극 구동신호를 출력한다.

어드레스 전극 구동부(300)는 제어부(200)로부터 어드레스 전극 구동신호를 수신하여 표시하고자 하는 방전 셀을 선택하기 위한 표시 데이터 신호를 각 어드레스 전극(A1-Am)에 인가한다.

X 전극 구동부(500)는 제어부(200)로부터 X 전극 구동신호를 수신하여 X 전극(X1-Xn)에 구동 전압을 인가한다.

Y 전극 구동부(400)는 제어부(200)로부터 Y 전극 구동신호를 수신하여 Y 전극(Y1-Yn)에 구동 전압을 인가한다.

도4는 제어부(200)의 상세도이다.

도4을 참조하면, 제어부는,

R, G, B 보정비 및 영상 역감마 커브를 내부에 저장하여두고, 상기 영상 데이터가 입력되면, 상기 R, G, B 보정비 및 영상 역감마 커브에 따라 감마 보정을 하는 감마보정부(210);

상기 영상신호의 평균신호레벨을 계산하는 평균신호레벨 계산부(240);

상기 감마보정된 영상신호를 오차확산하는 오차확산부(220);

상기 오차확산된 영상 신호를 서브필드 데이터로 생성하여 어드레스 전극 구동신호로 출력하는 서브필드 데이터 생성부(230);

상기 평균신호레벨에 대응되는 유지전극 구동신호 및 주사전극 구동신호를 인가하는 자동전력제어부(250)를 포함한다.

상기 감마 보정부(210)는 필요에 따라 자동전력제어부(250)에서 평균신호레벨(부하율) 및 유지방전펄스 정보 즉, X전극 구동신호 및 Y전극 구동신호에 대한 정보를 피드백 받는다. 특히, 본 발명의 제3, 제4 실시예에 따른 감마 보정부에서는 피드백 받은 정보를 이용하여 감마 보정을 한다.

그러면, 이러한 구성을 가진 이 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 패널의 동작에 대해 상세히 설명한다.

먼저, 제어부(200)의 감마보정부(210)는 외부로부터 영상 신호를 수신하여 내부에 저장해둔 R, G, B 보정비 및 영상 역감마 커브에 따라 감마 보정을 하고, 오차 확산부(220)는 오차 확산을 하여 출력한다.

그러면, 서브필드 데이터 생성부(230)는 상기 오차확산된 영상신호를 서브필드 데이터로 생성하여 어드레스 전극 구동신호로 출력한다.

한편, 평균신호레벨 계산부(240)는 상기 영상신호의 평균신호레벨을 계산한다.

그러면, 자동전력제어부(250)는 상기 평균신호레벨에 대응되는 유지전극 구동신호 및 주사전극 구동신호를 인가한다. 필요에 따라서 자동전력제어부(250)는 감마 보정부(210)로 부하율 및 유지방전 펄스 정보를 피드백시킬 수도 있다.

그러면, 어드레스 전극 구동부(300)는 서브필드 데이터 생성부(230)로부터 어드레스 전극 구동신호를 수신하여 표시하고자 하는 방전 셀을 선택하기 위한 표시 데이터 신호를 각 어드레스 전극(A1-Am)에 인가한다.

그리고, X 전극 구동부(500)는 자동전력제어부(250)로부터 X 전극 구동신호를 수신하여 X 전극(X1-Xn)에 구동 전압을 인가하고, Y 전극 구동부(400)는 자동전력제어부(250)로부터 Y 전극 구동신호를 수신하여 Y 전극(Y1-Yn)에 구동 전압을 인가한다.

그러면, 플라즈마 패널(100)에는 영상 데이터가 표시된다.

이러한 본 발명의 실시예에서는 감마 보정부(200)가 룩업테이블 방식으로 감마 보정을 하지 않고, 보정비 및 영상 역감마 커브를 이용하여 직접 연산하는 방법을 감마 보정을 하는데, 이에 대해 상세히 설명하기로 한다.

도5는 제1 실시예에 따른 감마 보정부의 구성도이다.

도5를 참조하면, 제1 실시예에 따른 감마 보정부는

R, G, B 보정비 및 영상 역감마 커브를 저장하는 메모리(211);

영상신호를 입력받아 상기 R, G, B 보정비를 각각 곱하여 출력하는 곱셈기(212);

상기 곱셈기의 출력을 상기 영상 역감마 커브에 따라 곱셈/나눗셈 연산을 하여 보정 데이터를 출력하는 곱셈기/나눗셈기(213)를 포함한다.

메모리(211)에는 입력 영상신호에 따라 동일한 백색을 표현하게 하는 패널 감마 보정 데이터와 영상 감마 데이터를 저장하여 둔다.

패널감마 보정 데이터는 입력 신호에 따라 동일한 백색을 표현하게 하는 R G B 감마 데이터 비율을 추출한 것이다. 블루(blue) 데이터를 기준으로 하여, 추출한 R G B 보정비를 16 bit로 표현한다면 메모리(211)에 저장될 보정 데이터는 Red Green 32 bit이 된다. 그리고 부하 및 유지펄스 개수별 감마 보정을 하는 알고리즘은 부하별 R G B 비율이 각 5개의 비율이 필요하므로, 32 bit X 5 = 160 bit의 메모리를 필요로 하게 된다.

영상 감마 보정 데이터는 영상감마 커브 설정을 위해 저장되어야 할 감마 커브에 대한 데이터로서, 감마커브 수식을 적용할 수도 있고, 고객에 따라 요구하는 감마 커브가 다른 경우가 있어 이를 적용하기 위해 록업테이블(Look-Up Table) 형태의 영상 감마 테이블을 저장할 수도 있다.

영상 감마 커브를 수식으로 표현할 경우 외부 메모리의 필요없이 내부에 저장될 수 있으며 선택장치로 선택 가능하다. 영상 감마 커브를 테이블 형태로 외부 메모리에 저장할 경우 룩업테이블 형태로 256 X 16 bit = 2 Page로 구현된다.

기존방법 사용시 필요한 메모리는 6Page X 5 = 30 Page(61440 bit) ~ 6 Page X 32 = 512 Page(1,048,576 bit)가 되고, 본원 실시예에서는 160 bit + 2 Page = 2.07 Page(4256 bit)가 필요하여 기존 방법에 비해 15 배 ~ 512 배 적은 용량으로 감마 보정을 행할 수 있다.

먼저, 입력 영상신호에 따라 곱셈기(212)는 메모리(211)에 저장된 R G B 보정비를 곱하여 패널 감마 보정 데이터를 만든다.

그리고 나서, 곱셈기/나눗셈기(213)가 패널감마 보정 데이터에 도6과 같은 영상 감마커브를 적용하여 되어 보정 데이터를 생성한다.

예를 들어, 입력 계조가 128이고, 저장된 R G B 보정비가 다음과 같을 때, 보정비가 적용된 데이터의 계산은 다음과 같다.

저장된 Red : Green : Blue = 0.9784 : 1.1423 : 1

R 데이터 = 128 * 0.9784 = 125

G 데이터 = 128 * 1.1423 = 146

B 데이터 = 128 * 1 = 128

영상 감마 보정이 패널 감마 보정 데이터에 2.2 영상 역감마 커브를 적용하여 행해질 경우나, 영상 감마 커브가 테이블 형태로 외부 메모리에 저장된 경우나 곱셈/나눗셈기(213)의 연산으로 영상 감마 보정 데이터가 생성된다.

예를 들어, 2.2 영상 역감마 커브의 경우 아래와 같다.

R 데이터 = 255 * ( 125 / 255 )2.2 = 53

G 데이터 = 255 * ( 146 / 255 )2.2 = 74

B 데이터 = 255 * ( 128 / 255 )2.2 = 56

제1 실시예에서는 감마 보정을 수행하기 위해 16 bit X 2 (R,G) + 2 Page = 2 Page (4112 bit)가 필요하여 기존 방법에 비해 15 배 적은 용량으로 감마 보정을 행할 수 있다.

도7은 이 발명의 제2 실시예에 따른 감마 보정부의 구성도이다.

도7을 참조하면, 이 발명의 제2 실시예에 따른 감마 보정부는,

입력신호의 계조를 판단하는 입력신호 판단부(214)

일정계조에 대한 계조별 R, G, B 보정비 및 영상 역감마 커브를 저장하는 메모리(211);

입력계조에 대해 보간연산을 하여 보정비를 계산하는 보간 연산부(215);

계산된 보정비를 입력된 영상신호에 각각 곱하여 출력하는 곱셈기(212);

이와 같은 제2 실시예에서는 모든 영상 신호별 색좌표 및 흰색의 편차를 줄이기 위해 다른 보정비를 적용하며, 메모리(211)에 패널 감마 보정을 위해 계조별 보정비를 저장하여 둔다. 모든 입력 신호별 보정비를 저장하는 방법과, Memory의 용량을 줄이기 위해 사용하는 계조 중 N계조에 대한 보정비를 저장하는 방법이 있다.

N계조에 대한 보정비를 저장하는 방법은 저장되어 있지 않은 중간 계조에 대해서는 보간 연산부(215)에서 보간 연산을 하여 최종 보정비를 생성하고, 생성된 보정비를 입력 신호와 곱셈 연산하여 패널 감마 보정 데이터를 생성하고, 영상 감마 보정을 행한다.

입력 신호별로 5개의 계조비가 저장되어 있는 경우, 계조 256, 192, 128, 64, 1 의 보정비가 아래와 같을 때

계조 256의 보정비 Red : Green : Blue = 0.9446 : 1.1824 : 1

계조 192의 보정비 Red : Green : Blue = 0.9361 : 1.1326 : 1

계조 128의 보정비 Red : Green : Blue = 0.8670 : 1.0470 : 1

// (이하 생략)

입력 계조가 184 인 경우, 입력 신호 판단부(214)에서 계조 128과 계조 192 의 보정비를 읽어 오도록 판단한다.

그러면, 보간 연산부(215)는 입력 계조가 184이고, 판단부의 신호에 따라 128과 192의 보정비를 읽고, R G 보정비를 보간 연산 한다.

Red 의 보정비 : 0.8670 + ( 0.9361 - 0.8670 ) * ( 184 - 128 ) / ( 192 - 128 ) = 0.9275

Green의 보정비 : 1.0470 + ( 1.1326 - 1.0470 ) * ( 184 - 128 ) / ( 192 - 128 ) = 1.1219

그리고 나서, 곱셈기(212)는 보간 연산된 R G 보정비와 입력 데이터를 곱한다. R 데이터 = 184 * 0.9275 = 171

G 데이터 = 184 * 1.1219 = 206

B 데이터 = 184 * 1.0000 = 184

예를 들어, 영상 감마 커브가 도8의 룩업테이블 형태로 외부 메모리(211)에 저장된 경우, 영상 감마 보정 데이터는 아래와 같다.

R 데이터 = 171 * ( 2981 / 4095 ) = 124

G 데이터 = 206 * ( 3700 / 4095 ) = 186

B 데이터 = 184 * ( 3280 / 4095 ) = 147

제2 실시예에서는 감마 보정을 수행하기 위해 16 bit X 2 (R,G) X 5 (계조) + 2 Page = 2.08 Page(4256 bit)가 필요하여 기존 방법에 비해 15 배 적은 용량으로 감마 보정을 행할 수 있다.

도9는 이 발명의 제3 실시예에 따른 감마 보정부의 구성도이다.

도9를 참조하면, 이 발명의 제3 실시예에 따른 감마 보정부는,

입력신호의 계조를 판단하는 입력신호 판단부(214)

계조 및 부하별 R, G, B 보정비 및 영상 역감마 커브를 저장하는 메모리(211);

입력 영상신호의 부하정보를 입력받아 부하를 판단하는 부하 판단부(216);

입력계조 및 부하에 대해 보간연산을 하여 보정비를 계산하는 보간 연산부(215);

상기 곱셈기의 출력을 입력받고, 입력 부하에 따른 R, G, B 보정비를 선형보간을 이용하여 연산하고 보정 데이터를 출력하는 부하 및 유지펄스개수별 연산부(217);

상기 부하 및 유지펄스개수별 연산부(217)의 출력 데이터를 영상 역감마 커브에 따라 곱셈/나눗셈 연산을 하여 보정 데이터를 출력하는 곱셈기/나눗셈기(213)를 포함한다.

화면의 부하와 입력 신호에 따라 R G B 형광체의 발광특성이 다른 것을 보완하기 위해 제3 실시예에서는 화면의 부하별 R G B 패널 감마 보정 데이터 비율을 추출하여 R G B 보정비를 저장하여 두고 화면의 부하에 맞는 R G B 보정 비를 계산하여 부하에 따른 보정을 행한다. 특정 부하의 입력 신호별 보정비는 모든 입력 신호별 보정비를 저장하는 방법과, 메모리의 용량을 줄이기 위해 사용하는 계조 중 N계조에 대한 보정비를 저장하는 방법이 있다. 이때, 저장되어 있지 않은 중간 계조에 대해서는 보간 연산을 하여 최종 보정비를 생성하고, 생성된 보정비를 입력 신호와 곱셈 연산하여 패널 감마 보정 데이터를 생성하고, 영상 감마 보정을 행한다.

화면의 부하별로 5개의 보정비가 저장되어 있는 경우, 부하 100, 75, 50, 25, 1 % 에서 계조별 256, 192, 128, 64, 1 의 보정비가 아래와 같을 때,

100% 부하에서, 계조 256의 보정비 Red : Green : Blue = 0.6877 : 0.7160 : 1

계조 192의 보정비 Red : Green : Blue = 0.6848 : 0.7085 : 1

계조 128의 보정비 Red : Green : Blue = 0.6665 : 0.6844 : 1

// (이하 생략)

75% 부하에서, 계조 256의 보정비 Red : Green : Blue = 0.7613 : 0.8414 : 1

계조 192의 보정비 Red : Green : Blue = 0.7561 : 0.8256 : 1

계조 128의 보정비 Red : Green : Blue = 0.7052 : 0.7516 : 1

// (이하 생략)

그리고, 부하 판단부(216)의 부하 입력이 80 % 인 경우, 보간 연산부(215)는 100 % 부하의 계조 128과 계조 192 의 보정비와 75 % 부하의 계조 128과 계조 192 의 보정비 읽고, 각 부하에서의 R G 보정비를 보간 연산 한다.

부하 100 % Red 보정비 : 0 .6665 + ( 0.6848 - 0.6665 ) * ( 184 - 128 ) / ( 192 - 128 ) = 0.6825

Green 보정비 : 0 .6844 + ( 0.7085 - 0.6844 ) * ( 184 - 128 ) / ( 192 - 128 ) = 0.7055

부하 75 % Red 보정비 : 0 .7052 + ( 0.7561 - 0.7052 ) * ( 184 - 128 ) / ( 192 - 128 ) = 0.7497

Green 보정비 : 0 .7516 + ( 0.8256 - 0.7516 ) * ( 184 - 128 ) / ( 192 - 128 ) = 0.8164

입력 계조가 184이고, 부하에 따라 저장된 R G B 보정비가 다음과 같을 때, 보정비가 곱셈기(212)에서 적용된 데이터는 다음과 같다.

100 % Load에서, Red : Green : Blue = 0.6825 : 0.7055 : 1

R 데이터 = 184 * 0.6825 = 126

G 데이터 = 184 * 0.7055 = 130

B 데이터 = 184 * 1 = 184

75% Load에서, Red : Green : Blue = 0.7479 : 0.8164 : 1

R 데이터 = 184 * 0.7479 = 138

G 데이터 = 184 * 0.8164 = 150

B 데이터 = 184 * 1 = 184

그리고 나서, 부하 및 유지 펄스 개수별 연산부(217)는 부하 및 유지 펄스 개수에 따라 감마 데이터의 보정을 실시한다, 이는 입력 부하에 따른 R G B 보정비를 선형 보간의 방법을 이용하여 최종 출력 데이터를 생성, 출력하는 것이다.

1% Load의 출력 데이터를 A, 100% Load일 때 데이터를 B 라고 할 때,

출력 데이터 = A + ( B - A ) * APC Level / Total APC step

따라서 80 %의 부하의 화면(256 APC 단계 중 200 APC Level)에 입력 계조 184에서 75 % Load 일 때 R = 126, G = 130, B = 184, 100% Load일 때 R = 138, G = 150, B = 184 이면,

R 데이터 = 126 + ( 138 - 126 ) * 200 / 256 = 135

G 데이터 = 130 + ( 150 - 130 ) * 200 / 256 = 147

B 데이터 = 184 + ( 184 - 184 ) * 200 / 256 = 184

영상 감마 보정이 패널 감마 보정 데이터에 도10과 같은 2.2 영상 역감마 커브를 적용하여 행해질 경우나, 영상 감마 커브가 테이블 형태로 외부 메모리에 저장된 경우나 곱셈/나눗셈기(213) 연산으로 영상 감마 보정 데이터가 생성된다.

예를 들어, 영상 감마 커브가 오른쪽의 LUT형태로 외부 Memory에 저장된 경우, 영상 감마 보정 데이터는 아래와 같다.

R 데이터 = 135 * ( 1960 / 4095 ) = 64

G 데이터 = 147 * ( 2330 / 4095 ) = 83

B 데이터 = 184 * ( 3280 / 4095 ) = 147

제3 실시예에서는 감마 보정을 수행하기 위해 16 bit X 2 (R,G) X 5 (계조) X 5 (부하) + 2 Page = 2.78 Page(5696 bit)가 필요하여 기존 방법에 비해 10 배 적은 용량으로 감마 보정을 행할 수 있다.

도11은 이 발명의 제4 실시예에 따른 감마 보정부의 구성도이다.

도11을 참조하면, 이 발명의 제4 실시예에 따른 감마 보정부는,

입력신호의 계조를 판단하는 입력신호 판단부(214)

현재의 부하에 맞는 영상 감마 커브를 선택을 하는 부하별 영상 커브 판단부(218);

부하별 입력 계조 데이터에 따른 출력 데이터를 상기 메모리에서 읽어 보간 연산을 하여 감마 보정 데이터를 출력하는 보간 연산부(219);

상기 부하 및 유지펄스개수별 연산부(217) 및 보간 연산부(219)의 출력 데이터를 영상 역감마 커브에 따라 곱셈/나눗셈 연산을 하여 보정 데이터를 출력하는 곱셈기/나눗셈기(213)를 포함한다.

제4 실시예에서는 제3 실시예에서 동영상에서의 콘트라스트(Contrast)를 높이기 위해 32개의 부하별 다른 영상 감마 커브를 적용하는 다이내믹 감마 커브(Dynamic Gamma Curve)방식을 적용한다.

제4 실시예의 동작은 제3 실시예와 유사하며, 부하별 영상 커브 판단부(218)에서 현재의 부하에 맞는 영상 감마 커브를 선택을 하고, 부하별 입력 계조 데이터에 따른 출력 데이터를 외부 메모리(211)에서 읽어 보간 연산을 하여 최종 감마 보정 데이터를 만든다.

도12와 같은 32개의 부하별 영상 감마 커브를 룩업테이블 형태로 저장하려면, 16bit X 256 X 32 = 64 Page (131,072 bit)의 외부 메모리가 필요하게 된다.

제4 실시예를 수행하기 위해 64 Page가 필요하고, 룩업테이블 형태로 저장하 는 기존 방법은 512 Page(1,048,576 bit)를 사용하여 기존 대비 8 배 적은 용량으로 감마 보정을 행할 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

본 발명의 실시예에서 패널 감마보정 데이터와 영상 감마 데이터를 메모리에 저장하여 감마 보정 데이터를 내부에서 직접 연산하여 생성함으로써 메모리의 용량을 줄일 수 있다. 본 발명의 실시예를 적용시, 기존 기술 대비 30 ~ 512 배 메모리 용량을 줄일 수 있다.

Claims

외부에서 입력되는 영상 데이터를 입력받아 데이터를 표시하는 플라즈마 표시 패널로서,

다수의 어드레스 전극과, 서로 쌍을 이루며 상기 어드레스 전극과 교차하는 다수의 주사전극과 유지전극을 포함하는 플라즈마 패널;

R, G, B 보정비 및 영상 역감마 커브를 내부에 저장하여두고, 상기 영상 데이터가 입력되면, 상기 R, G, B 보정비 및 영상 역감마 커브에 따라 감마 보정을 하고 주사전극 구동신호, 유지전극 구동신호 및 어드레스 전극 구동신호를 생성하여 출력하는 제어부;

상기 어드레스 전극 구동신호에 대응하는 전압을 상기 어드레스 전극에 인가하는 어드레스 데이터 구동부;

상기 유지 전극 구동신호에 대응하는 전압을 상기 유지전극에 인가하는 유지전극 구동부;

상기 주사전극 구동신호에 대응하는 전압을 주사전극에 전압을 인가하는 주사전극 구동부를 포함하는 플라즈마 표시 패널.
제1항에 있어서,

상기 제어부는,

R, G, B 보정비 및 영상 역감마 커브를 내부에 저장하여두고, 상기 영상 데 이터가 입력되면, 상기 R, G, B 보정비 및 영상 역감마 커브에 따라 감마 보정을 하는 감마보정부;

상기 영상신호의 평균신호레벨을 계산하는 평균신호레벨 계산부;

상기 감마보정된 영상신호를 오차확산하는 오차확산부;

상기 오차확산된 영상 신호를 서브필드 데이터로 생성하여 어드레스 전극 구동신호로 출력하는 서브필드 데이터 생성부;

상기 평균신호레벨에 대응되는 유지전극 구동신호 및 주사전극 구동신호를 인가하는 자동전력제어부를 포함하는 플라즈마 표시 패널.
제2항에 있어서,

상기 감마 보정부는,

R, G, B 보정비 및 영상 역감마 커브를 저장하는 메모리;

영상신호를 입력받아 상기 R, G, B 보정비를 각각 곱하여 출력하는 곱셈기;

상기 곱셈기의 출력을 상기 영상 역감마 커브에 따라 곱셈/나눗셈 연산을 하여 보정 데이터를 출력하는 곱셈기/나눗셈기를 포함하는 플라즈마 표시 패널.
제2항에 있어서,

상기 감마 보정부는,

입력신호의 계조를 판단하는 입력신호 판단부

일정계조에 대한 계조별 R, G, B 보정비 및 영상 역감마 커브를 저장하는 메 모리;

입력계조에 대해 보간연산을 하여 보정비를 계산하는 보간 연산부;

계산된 보정비를 입력된 영상신호에 각각 곱하여 출력하는 곱셈기;

상기 곱셈기의 출력을 상기 영상 역감마 커브에 따라 곱셈/나눗셈 연산을 하여 보정 데이터를 출력하는 곱셈기/나눗셈기를 포함하는 플라즈마 표시 패널.
제2항에 있어서,

상기 감마 보정부는,

입력신호의 계조를 판단하는 입력신호 판단부;

계조 및 부하별 R, G, B 보정비 및 영상 역감마 커브를 저장하는 메모리;

입력 영상신호의 부하정보를 입력받아 부하를 판단하는 부하 판단부;

입력계조 및 부하에 대해 보간연산을 하여 보정비를 계산하는 보간 연산부;

계산된 보정비를 입력된 영상신호에 각각 곱하여 출력하는 곱셈기;

상기 곱셈기의 출력을 입력받고, 입력 부하에 따른 R, G, B 보정비를 선형보간을 이용하여 연산하고 보정 데이터를 출력하는 부하 및 유지펄스개수별 연산부;

상기 부하 및 유지펄스개수별 연산부의 출력 데이터를 영상 역감마 커브에 따라 곱셈/나눗셈 연산을 하여 보정 데이터를 출력하는 곱셈기/나눗셈기를 포함하는 플라즈마 표시 패널.
제2항에 있어서,

상기 감마 보정부는,

입력신호의 계조를 판단하는 입력신호 판단부;

계조 및 부하별 R, G, B 보정비 및 영상 역감마 커브를 저장하는 메모리;

입력 영상신호의 부하정보를 입력받아 부하를 판단하는 부하 판단부;

입력계조 및 부하에 대해 보간연산을 하여 보정비를 계산하는 제1 보간 연산부;

계산된 보정비를 입력된 영상신호에 각각 곱하여 출력하는 곱셈기;

상기 곱셈기의 출력을 입력받고, 입력 부하에 따른 R, G, B 보정비를 선형보간을 이용하여 연산하고 보정 데이터를 출력하는 부하 및 유지펄스개수별 연산부;

현재의 부하에 맞는 영상 감마 커브를 선택을 하는 부하별 영상 커브 판단부;

부하별 입력 계조 데이터에 따른 출력 데이터를 상기 메모리에서 읽어 보간 연산을 하여 감마 보정 데이터를 출력하는 제2 보간 연산부;

상기 부하 및 유지펄스개수별 연산부 및 제2 보간 연산부의 출력 데이터를 영상 역감마 커브에 따라 곱셈/나눗셈 연산을 하여 보정 데이터를 출력하는 곱셈기/나눗셈기를 포함하는 플라즈마 표시 패널.
R, G, B 보정비 및 영상 역감마 커브를 저장하는 메모리;

영상신호를 입력받아 상기 R, G, B 보정비를 각각 곱하여 출력하는 곱셈기;

상기 곱셈기의 출력을 상기 영상 역감마 커브에 따라 곱셈/나눗셈 연산을 하 여 보정 데이터를 출력하는 곱셈기/나눗셈기를 포함하는 플라즈마 표시 패널의 감마 보정장치.
입력신호의 계조를 판단하는 입력신호 판단부

일정계조에 대한 계조별 R, G, B 보정비 및 영상 역감마 커브를 저장하는 메모리;

입력계조에 대해 보간연산을 하여 보정비를 계산하는 보간 연산부;

계산된 보정비를 입력된 영상신호에 각각 곱하여 출력하는 곱셈기;

상기 곱셈기의 출력을 상기 영상 역감마 커브에 따라 곱셈/나눗셈 연산을 하여 보정 데이터를 출력하는 곱셈기/나눗셈기를 포함하는 플라즈마 표시 패널의 감마 보정장치.
입력신호의 계조를 판단하는 입력신호 판단부;

계조 및 부하별 R, G, B 보정비 및 영상 역감마 커브를 저장하는 메모리;

입력 영상신호의 부하정보를 입력받아 부하를 판단하는 부하 판단부;

입력계조 및 부하에 대해 보간연산을 하여 보정비를 계산하는 보간 연산부;

계산된 보정비를 입력된 영상신호에 각각 곱하여 출력하는 곱셈기;

상기 곱셈기의 출력을 입력받고, 입력 부하에 따른 R, G, B 보정비를 선형보간을 이용하여 연산하고 보정 데이터를 출력하는 부하 및 유지펄스개수별 연산부;

상기 부하 및 유지펄스개수별 연산부의 출력 데이터를 영상 역감마 커브에 따라 곱셈/나눗셈 연산을 하여 보정 데이터를 출력하는 곱셈기/나눗셈기를 포함하는 플라즈마 표시 패널의 감마 보정장치.
입력신호의 계조를 판단하는 입력신호 판단부;

계조 및 부하별 R, G, B 보정비 및 영상 역감마 커브를 저장하는 메모리;

입력 영상신호의 부하정보를 입력받아 부하를 판단하는 부하 판단부;

입력계조 및 부하에 대해 보간연산을 하여 보정비를 계산하는 제1 보간 연산부;

계산된 보정비를 입력된 영상신호에 각각 곱하여 출력하는 곱셈기;

상기 곱셈기의 출력을 입력받고, 입력 부하에 따른 R, G, B 보정비를 선형보간을 이용하여 연산하고 보정 데이터를 출력하는 부하 및 유지펄스개수별 연산부;

현재의 부하에 맞는 영상 감마 커브를 선택을 하는 부하별 영상 커브 판단부;

부하별 입력 계조 데이터에 따른 출력 데이터를 상기 메모리에서 읽어 보간 연산을 하여 감마 보정 데이터를 출력하는 제2 보간 연산부;

상기 부하 및 유지펄스개수별 연산부 및 제2 보간 연산부의 출력 데이터를 영상 역감마 커브에 따라 곱셈/나눗셈 연산을 하여 보정 데이터를 출력하는 곱셈기/나눗셈기를 포함하는 플라즈마 표시 패널의 감마 보정장치.